舰船尾流侧向声检测方法

舰船尾流声检测是水下航行体实现自动搜索、跟踪、攻击水面舰艇目标的最有效途径之一,当前工程应用和相关研究主要集中于从尾流下方实施的顶视声尾流检测方法.为了进一步研究水下航行体新型尾流检测技术,提高尾流自导性能及抗干扰能力,研究了舰船尾流的侧向声散射检测方法.分析了舰船尾流的几何特性和声特性,进行了实验室模拟尾流的气幕声散...     

探测尾流自导鱼雷主动声呐的波形设计

为了实现对不同速度尾流自导鱼雷的稳定探测,建立尾流自导鱼雷典型弹道模型,对运动平台主动声呐混响和鱼雷目标回波的多普勒特性进行分析。研究结果表明对于探测尾流自导鱼雷的主动声呐来说,当鱼雷速度小于2倍平台速度时目标多普勒较小且不稳定,仅依靠多普勒滤波难以完全避开混响干扰并实现稳定探测。提出使用宽带多普勒敏感信号与CW信号的组合形式来探测尾流自导鱼雷。仿真给出了组合信号的距离、速度分辨力和混响抑制能力,证明了其性能良好。     

盐度分层环境中水面舰船尾流电导率场的半经验分析

采用独立常数法对盐度分层环境中水面舰船尾流电导率场进行半经验分析，获得了舰船尾流横截面的扩展和衰减规律以及尾流横截面上的电导率信号的分布规律，可为鱼雷的电导率探头追踪水面舰船尾流的数学模型提供基础。     

舰船气泡尾流场气泡数密度衰减模型研究

为探究舰船气泡尾流场中气泡的数密度衰减特性,通过港内海况条件下冲锋舟航行实验,以高速摄像机采集实验测得的不同螺旋桨转速下的真实气泡尾流场数据,对舰船气泡尾流场中不同螺旋桨转速工况下气泡的数密度衰减特性进行分析,得出舰船气泡尾流场中气泡数密度随时间呈指数衰减,最大气泡数密度可达8×105/m3,且衰减情况受螺旋桨转速的影响,转速越高衰减越快,并构建舰船气泡尾流场中考虑螺旋桨转速的气泡数密度衰减模型,模型与实验结果吻合良好,表明模型的正确性和应用价值,对舰船气泡尾流场微观气泡探测和鱼雷制导等研究应用具有参考价值。     

减少航程损失的尾流自导新方案

提出了一种基于三元换能器组的尾流自导导引方案，它对尾流的左右舷判别能力使其可以采用较小的尾流出入角度，从而可以较大程度降低鱼雷航程损失．仿真结果表明，该方案可以在不降低鱼雷末弹道命中概率的前提下。将尾流导引段的航程损失由通常的15％降低到5％左右．     

潜艇规避对声自导鱼雷命中概率的影响

机动规避是潜艇对抗航空声自导鱼雷的重要措施.本文分析了潜艇运动态势对声自导鱼雷探测性能的影响以及潜艇规避航空声自导鱼雷攻击的3种机动模式,建立了潜艇机动规避数学模型,仿真分析了潜艇不同规避航速和航向时声自导鱼雷的命中概率.仿真结果表明,潜艇采用合适的规避策略可以降低航空声自导鱼雷的命中概率.     

国外反舰鱼雷的现状与发展趋势

鱼雷是水面舰艇面临的主要威胁之一,如何有效地防御鱼雷攻击已经成为各国海军必须认真面对的问题。认真研究国外鱼雷的现状和发展趋势,有助于研制出高性能的水面舰艇鱼雷防御系统。文章依据有关资料,主要对与鱼雷防御相关的自导技术和鱼雷推进系统等方面的现状进行了分析和评述。     

噪声干扰器对抗条件下声自导鱼雷命中概率仿真研究

声自导鱼雷是攻击潜艇的主要武器之一。而使用噪声干扰器则是潜艇对抗来袭声自导鱼雷的主要手段。介绍了噪声干扰器对抗原理,建立了噪声干扰器使用模型以及声自导鱼雷对潜艇攻击的弹道模型,通过计算机仿真模拟了噪声干扰条件下智能与非智能鱼雷攻击潜艇的命中概率。证明了为对抗水声干扰器材,鱼雷需要向智能化高速化发展。     

线导＋尾流自导鱼雷末端导引方法研究

应用最优控制理论,推导出线导＋尾流自导鱼雷末端的最小时间导引律,仿真结果表明,运用对准法导引,鱼雷的导入尾流角和尾距均满足攻击要求。     

舰船柴油主机尾气排放特性及其尾流抑制应用研究

通过检测曼哈姆(TBD)型船用柴油机尾气,总结不同负荷工况下柴油机尾气排放特性的变化规律,以实现利用尾气气体消除尾流微气泡。针对实验测试数据,研究基于主机尾气的舰船尾流消除技术的可行性,从主机尾气的排量、排温、溶解度、酸碱性、成分方面,分析尾气能否满足技术需求。实验结果表明:尾气气体成分较稳定,排温为350℃以上,排量达1 000 kg/h以上,尾气溶解度为0.12 g/L,呈弱酸性;证明尾气气体的排气量充足,消泡速率高,对舰船次生危害少,具有消除尾流微气泡的作用,对于提升舰船尾流隐身及降低排气危害具有重要意义。     

水面舰反鱼雷防御技术的现状和发展

鱼雷是水面舰面临的主要水下威胁,如何对其进行有效的防御一直是各国海军非常重视且亟待解决的问题。在深入分析影响水面舰鱼雷防御的关键因素的基础上,对目前国内外鱼雷防御技术的现状进行了回顾,最后对新技术的发展而带来的鱼雷防御技术的进步进行了展望。     

线阵声诱饵对抗具有尺度识别能力鱼雷的分析与仿真

为了研究线阵声诱饵对抗具有尺度识别能力鱼雷的性能,以分裂波束和方位走向法为例,分析了鱼雷对尺度目标回波的识别方法,以此为基础探讨了线阵声诱饵在对抗具有尺度识别能力鱼雷时的若干技术问题,通过仿真验证了线阵声诱饵对抗尺度识别能力鱼雷的有效性。本文证明了线阵式的声诱饵可以有效模拟舰船目标的尺度特征,在对抗有尺度识别能力的鱼雷时是很有意义的发展方向。本文所给出的仿真方法,除了建立线阵诱饵在诱骗有尺度识别功能鱼雷的仿真模型外,还可以作为物理模型应用在诱饵工作程序中,提供各阵元的延迟时间等声学参数。     

舰船尾流气泡声学测试系统研究

针对舰船尾流气泡的声学特性测试需求,开展了系统工程样机试制及实际航行(简称“实航”)试验测试研究。针对声学探测反演舰船尾流几何尺寸、气泡分布密度等基本原理进行说明。综合分析国内相关研究现状,采用基于(Remote Operated Vehicle,ROV)平台的移动式一体化测试方案,解决不同水深的试验测试问题;利用比对分析方法,降低水声环境对尾流气泡声学测试系统的影响。研制相应试验测试系统装置,并开展湖上实航试验。试验测量结果与当前相关研究及试验测试结论基本一致,证明该测试系统具备舰船尾流气泡声学探测能力,具备广泛的军事和民用价值。     

反鱼雷水声对抗技术的现状与发展

对于大中型水面舰艇和潜艇来说,鱼雷威胁是致命的,因此近10几年来,反鱼雷水声对抗技术得到了迅猛的发展。文章在简要介绍威胁不同类型舰艇的各类鱼雷以后,讨论了反鱼雷水声对抗系统的基本构成和主要功能,也讨论了新一代水声对抗技术对鱼雷发展的影响。     

Detection of the electromagnetic field induced by the wake of a ship moving in a moderate sea state of finite depth

The wake of a ship and ambient sea waves induce disturbances in the Earth??s geomagnetic field. Numerical simulations are used to examine the feasibility of detecting these disturbances for moderate sea states. It is assumed that the electromagnetic disturbances are sampled by an air-borne magnetometer moving steadily along a rectilinear path. Spectral analysis of the samples is performed. Numerical simulations indicate that the magnetic field induced by the noisy sea environment and that by the wake of a moving ship have different spectral characteristics. Typically, the peak of the body-induced magnetic-field spectrum is located in the range of frequencies where the corresponding value of the wind wave??s spectrum is less significant. It is illustrated that the feasibility of electromagnetic detection of a ship??s wake depends strongly on the ship??s depth-based Froude number.     

国外水面舰艇鱼雷防御系统的构建问题探析

鱼雷是水面舰艇面临的主要威胁之一,目前多国海军正在努力研制经济高效的鱼雷防御系统来对抗鱼雷攻击。成功防御现代鱼雷的攻击需要一个全自动、集成化、多层次的防御系统。在鱼雷种类繁多的情况下,一个有效的鱼雷防御系统必须能够在不同的环境下成功对抗各种类型的鱼雷攻击。文章对鱼雷防御系统的作战需求、基本组成,鱼雷报警、对抗手段选择、系统集成等与系统设计相关的问题进行了探析。     

舰船尾流图像的边缘分割算法研究

舰船尾流是指舰船航行过程中由于螺旋桨空化、水与舰船侧壁摩擦等原因,在舰船尾部形成的气泡群。利用舰船尾流多波束成像技术,可以探测到尾流的声散射强度数据。为了更好地研究尾流的特性,对原始声呐数据进行图像可视化处理。由于处理后的原始尾流图像掺杂着噪声,尤其当海面反射较强时,造成部分尾流图像与海面的反射图像完全混合在一起,因此需要寻找合适的算法将尾流图像的边缘提取出来。文章研究了微分算子、数学形态学算法、分形算法等边缘分割算法在尾流图像处理中的应用,并通过比较总结了每种算法的优缺点。